Roach (1930) enunciou os quatro princípios biomecânicos básicos que uma PPR deve atender. São eles: retenção, reciprocidade, fixação e estabilidade, proporcionados, respectivamente, pelo braço de retenção, braço de oposição, apoios e pelo conjunto do aparelho.
Elbrecht (1943) foi quem primeiramente levou em consideração a inclinação sagital da crista alveolar em caso de PPREL. O autor acreditava que a indicação e o planejamento para estes casos citados acima estariam diretamente relacionados com a crista alveolar do rebordo residual. A sua posição em relação ao plano oclusal permite classificar as PPREL em 4 tipos principais:
§ Crista com orientação horizontal: neste caso, a prótese conserva sua posição sobre um rebordo horizontal onde a carga será transmitida verticalmente, perpendicular ao rebordo.
§ Crista com inclinação distal: a prótese se apóia em um plano inclinado em que, na incidência de uma carga vertical, a tendência do desalojamento será para a distal seguindo a orientação do rebordo.
§ Crista com inclinação ascendente distal: como o próprio nome diz, a crista alveolar possui uma elevação para distal. Na incidência de uma carga vertical ,a tendência do desalojamento se dá para a mesial em direção aos dentes pilares.
§ Crista alveolar com forma côncava: representa a combinação dos casos da crista alveolar descendente-distal com a crista alveolar ascendente distal respectivamente.
Além desses aspectos, o autor colocou, em relação definitiva dos meios de contenção dos quatro grupos, a importância dos seguintes pontos: 1) a secção transversal da crista é que determina a quantidade de pressão suportada que, quanto mais larga for, maior será o rendimento funcional da prótese; 2) quanto à mobilidade da mucosa gengival, segundo sua compressibilidade, os movimentos da prótese serão mais ou menos acentuados; 3) a capacidade de resistência do periodonto.
O autor fez considerações a respeito da diferença biomecânica da recepção de cargas entre dentes e fibromucosa. Segundo o autor, assim como o periodonto é considerado um tecido elástico entre dente e processo alveolar, a mucosa forma, do mesmo modo, um coxim elástico entre a PPR e o rebordo remanescente. Ao ser executado um esforço sobre o dente artificial não ocorrerá carga de tração, produzindo uma compressão dos tecidos moles, com desconforto doloroso, quando é aplicada uma carga de compressão maior. Há um outro fator desfavorável que está relacionado com a fibromucosa: não apresentar uniformidade de espessura e compressibilidade, de tal modo que alguns pontos são capazes de suportar uma
carga maior que outros. Isso levou o autor a deduzir que o dente natural, munido de periodonto, admite uma maior pressão que o dente artificial.
A força de tração tem efeito osteogênico, portanto positivo, do ponto de vista biológico, acreditavam Weinmann e Sicher (1947). No entanto, com tensões de tração acima do limite de tolerância, a estrutura de sustentação responderá negativamente, com reabsorção óssea. A força de compressão é menos tolerada pelo tecido ósseo, que normalmente responde com reabsorção. Porém, esta resposta pode se transformar em positiva, desde que a carga seja fisiológica e aplicada em intervalos maiores, o que levaria a um processo de reorientação do trabeculado, reparação e aposição do novo osso.
Schmidt (1953) estudou o planejamento e o desenho de PPR, e observou que boas próteses são resultado de: 1) exame geral da boca com radiografias; 2) tratamento periodontal e remoção de dentes com prognóstico duvidoso; 3) restauração de lesões de cárie; 4) obtenção de modelos de estudo articulados; 5) desenho do aparelho nos modelos de estudo e preparo de descansos oclusais e dentes por desgaste; 6) obtenção de um modelo acurado após o preparo dos dentes; 7) planejamento-desenho-construção, levando ao sucesso da PPR.
Um valor médio de cedência da fibromucosa foi registrado por Fava (1956), em torno de uma grandeza, correspondente a 1,3mm. Isto significa afirmar que a fibromucosa confere uma liberdade de movimentos à base da prótese treze vezes maior que aquela permitida pelo órgão dentário, que está confinado em seu alvéolo, segundo esse autor.
Frechette (1956) investigou o efeito do desenho da PPR na magnitude da força e direção do movimento horizontal do dente suporte, durante a aplicação de
carga, num estudo in vitro. O autor utilizou sete planejamentos diferentes, e em cada qual alterou número de descansos, utilização de chapeado lingual, grampo contínuo de Kennedy, barra lingual rígida, barra lingual mais flexível (menor largura) e diminuição da área chapeável. O carregamento e o movimento dos dentes foram fortemente influenciados pelo número de descansos, contorno e rigidez dos conectores, e extensão das bases. Os estudos, conforme conclusão do autor, deveriam ser direcionados no sentido de desenvolver planejamentos compatíveis com a tolerância das estruturas de suporte, determinando como a distribuição da força pode ser controlada pelo operador.
O efeito do desenho da PPR na distribuição de força bilateral, em relação ao movimento dos dentes suportes foi observado por Kaires (1956) em laboratório, relacionando esse efeito à resiliência dos tecidos. Baseado nos achados deste estudo, o autor pôde concluir que: 1) o grampo em anel reforçado por um braço vestibular apresentou sua flexibilidade reduzida; 2) a barra lingual rígida apresentou melhores resultados do que a flexível para suportar cargas horizontais; 3) a máxima cobertura dos tecidos, pela base da prótese, demonstrou-se efetiva para suportar cargas tanto verticais quanto horizontais.
A força lateral em relação à base da prótese e desenho do grampo em PPR de diversos tipos sobre modelos foram analisados por Weinberg (1956). Esta força lateral, em estruturas metálicas de PPR, iniciou dois componentes de torque: rotação vertical, que é perpendicular ao plano oclusal, e rotação horizontal, que é paralelo ao plano oclusal. A distribuição das forças sobre as estruturas de suporte, segundo o autor, depende de muitos fatores, como: localização da sela, tipo de conector maior, desenho e adaptação do grampo, mobilidade do dente suporte, resiliência do metal
da estrutura metálica, forma da raiz e tamanho dos dentes suportes, altura do osso alveolar. Entretanto, como explica o autor, um acurado exame clínico, radiografias e modelos de estudo, permitem avaliar a resistência relativa de cada dente suporte em relação aos vários tipos de forças exercidas sobre estes.
Para Saizar (1958), a base da PPREL deve recobrir todo o contorno da área chapeável, da mesma forma como as próteses totais, estendendo-se, inclusive, até a papila retromolar. A fim de reduzir as pressões, o autor sugere a ausência dos segundos molares.
A forma do rebordo residual, conforme afirmou Metty (1958), não pode ser avaliada pela análise visual. Quando a palpação é realizada, revela-se a verdadeira forma do osso, com a espessura do tecido mole variando, ponto a ponto, sob a PPR. Além de as características do tecido mucoso variarem muito com a espessura, pode haver um coxim de tecido muito denso e fibroso, ou um coxim mole de tecido vascular, ou adiposo, ou ainda, de tecido glandular. O sistema circulatório, com pequenos vasos e capilares conectados ao tecido mole e osso subjacente, também empresta características ao tecido. Apesar de o tecido, com seu conteúdo fluido, não ser compressível à carga de choque, irá se comportar como material compressível sob pressão prolongada, devido ao abundante suprimento de escape e retorno venoso.
Segundo Applegate (1960), as áreas edentadas de classe I e II de Kennedy e o tecido ósseo subjacente tornam-se atróficos devido à falta de uso. Ocorre uma redução do osso em altura e forma, sendo este incapaz de tolerar o súbito retorno de demanda da função, quando da instalação da PPR. Esse osso, após longos anos de desuso, quando for submetido às pressões da base da prótese, sofrerá um
processo de reabsorção intenso e rápido, sobrecarregando o dente suporte. O autor recomenda o massageamento da área edentada antes da colocação da PPR. Os estímulos seriam feitos por pressões digitais freqüentes, em pequenos períodos, para que o osso se reorganizasse e ganhasse estabilidade para receber as cargas mastigatórias.
O principal problema nos casos de extremidade livre, ressaltado por Carlsson, Hededärd e Koivumaa (1961), é o duplo suporte: mucosa e dentes. O periodonto suporta forças axiais sem efeitos danosos. Pequenas forças laterais, entretanto, podem levar ao colapso do mesmo. Em relação ao osso alveolar, este suporta mais facilmente forças de tensão do que de compressão. Revisando a literatura, os autores constataram a existência de dois grupos. O primeiro prefere uma conexão rígida entre os elementos de retenção e a sela. O segundo grupo prefere conexão rompe-forças entre as duas partes da prótese. Em estudo clínico longitudinal sobre os efeitos da PPREL nos tecidos de suporte, em 54 pacientes, reavaliados após 48 meses, os autores relataram que ocorreram mudanças na mucosa como reações inflamatórias marginais. Pôde ser observado, também, que houve aumento na mobilidade dos dentes suportes. As reações ficaram mais evidentes em pacientes com higiene oral deficiente e em dentes restaurados com coroas. Nos retentores indiretos, os danos foram menos freqüentes. A reabsorção óssea foi o principal fator para a perda dos contatos oclusais.
Os tecidos moles, abaixo das PPREL, assim como de próteses totais, têm uma função mecânica e fisiológica, segundo Lytle (1962). Mecanicamente, atuam como uma almofada, pela qual as tensões das próteses são transferidas ao osso suporte. Fisiologicamente, os vasos sanguíneos dos tecidos moles proporcionam
nutrição ao osso que suporta a prótese. Em seu estudo, o autor concluiu que as próteses que causam menor deformação ao tecido subjacente são melhores que aquelas que causam mais deformação. Para minimizar este efeito, o autor preconiza: 1) cobertura máxima dos tecidos pela base da prótese, compatíve l com o movimento dos bordos teciduais; 2) a base da prótese não deve se estender para dentro de alvéolos não cicatrizados; 3) eliminação de interferências oclusais.
Christensen (1962) afirmou que o meio mais fácil de aliviar as forças mastigatórias sobre o rebordo, e para uma melhor distribuição das forças oclusais sobre o mesmo, seria reduzir a superfície oclusal dos dentes artificiais, por meio da não-inclusão do segundo molar artificial, nos casos de PPREL inferior, quando possível. Além disso, poder-se-ia utilizar bases extensas, atingindo a papila retromolar, distalmente, e respeitar as inserções musculares por vestibular do rebordo.
O efeito do posicionamento dos apoios em um dente suporte de PPREL foi estudado por Kratochvil (1963). A colocação de um apoio na mesial do suporte, segundo o autor, faz com que a prótese se mova mais perpendicularmente ao rebordo residual. Assim, a carga é aplicada mais uniformemente sobre a mucosa, por intermédio da base da prótese, aumentando o suporte por esse tecido. Quando o apoio encontra-se por distal do dente suporte, a PPREL se movimenta num arco que foge à perpendicular da mucosa, chegando a ficar quase paralela na proximidade do dente suporte, diminuindo o suporte mucoso. O apoio mesializado permite que o tecido gengival adjacente ao dente mais posterior seja menos pinçado ou estrangulado. O autor ressalta, ainda, que o apoio distal tende a distalizar ou arrancar o dente suporte de seu alvéolo, ao contrário do apoio mesial, que tende a
mesializar o dente, criando condições para que os dentes anteriores ajudem a se opor à força transmitida. Para os casos de PPREL, foi desenvolvido pelo autor um sistema de grampeamento com apoio oclusal-mesial, conector menor por mesial, placa proximal conectada à superfície distal do dente suporte, ajustado fisiologicamente. Um grampo à barra em I estaria posicionado no meio da face vestibular. O desenho desse sistema teve o propósito de permitir à sela alguma liberdade rotacional, sem gerar torque ao dente suporte.
Em um modelo experimental de PPREL, Hekneby (1967) analisou a transmissão de forças tanto nos dentes suportes como na própria prótese. O autor construiu um aparato, onde os dentes inferiores, de canino a canino, foram fixados com resina, tendo uma camada de silicone ao redor das raízes desses dentes. O rebordo residual recebeu um material à base de borracha (mercaptana), com duas diferentes espessuras (4mm e 1,4mm). A força foi controlada por um dinamômetro. Diferentes cargas foram aplicadas nos dentes artificiais e pôde-se observar, entre outros fatores importantes, que a inclinação do rebordo residual, no plano sagital, teve influência na transmissão de forças para o dente suporte, quando da aplicação de carga na região da extremidade livre.
Matsumoto e Goto (1970) realizaram um estudo experimental, no qual analisaram a distribuição de força em PPR de extremidade livre unilateral. Neste estudo, foi determinada a quantidade de movimento do dente suporte, resultante da aplicação de força lateral quando a PPR era colocada num modelo simulado, construído com metil metacrilato e silicona. Dispositivos especiais foram usados para mensurar a mobilidade dental. Os resultados mostraram que: 1) a força lateral aplicada diretamente sobre os dentes suportes é sensivelmente reduzida pelo uso
de PPR; 2) o dente suporte mais próximo da sela da prótese recebeu o valor mais alto de distribuição de força; 3) o desenho de próteses parciais bilaterais apresentou maior resistência contra forças laterais; 4) o grampo em T apresentou ação de abraçamento leve contra a distribuição de forças laterais.
Matsumoto (1971) avaliou a relação entre o padrão da mesa oclusal e a transmissão de força lateral aos dentes suportes em PPREL unilateral. Para este estudo, foi construído um modelo experimental, simulando as condições de resiliência da fibromucosa e mobilidade dental, sendo que medidores de aplicação de força e mobilidade dental foram instalados nas regiões d rebordo residual ( crista óssea, vertente vestibular e lingual). De acordo com os resultados obtidos, concluíram que: 1) a força vertical na direção da crista alveolar apresentou melhor distribuição de carga; 2) a redução da mesa oclusal no sentido vestíbulo--lingual, especialmente na região distal, reduziu a transmissão de força lateral aos dentes suportes; 3) a força lateral contra PPR de extremidade livre unilateral apresentou grande efeito sobre os dentes suportes, especialmente o retentor indireto; 4) a quantidade de movimentação da sela foi influenciada pela localização dos pontos de aplicação de carga.
Por meio de um estudo laboratorial, Cecconi, Asgar e Dootz (1971) observaram o efeito da inclinação sagital do rebordo residual no carregamento uni e bilateral, no movimento do dente suporte adjacente ao espaço protético. Um modelo com dois graus diferentes de inclinação foi utilizado, relativamente plano e com inclinação de 45o, com a colocação do apoio por distal em ambos os modelos, sendo carregada uni e bilateralmente. Entre outros resultados, os autores obtiveram que a inclinação no plano sagital altera a direção e magnitude do movimento do dente
suporte, sendo essa movimentação em direção mesial, em ambos os casos. Porém, a magnitude do movimento foi maior quando o carregamento foi bilateral.
Atwood e Coy (1971) analisaram a reabsorção do rebordo residual de 76 pacientes edentados, com uma média de 65,2 anos, por meio de estudo clínico, cefalométrico e densitométrico. Segundo seus achados, o grau de reabsorção foi, na média, de 0,1mm por ano na maxila e 0,4mm por ano na mandíbula, em 65% dos indivíduos. Os autores definiram a reabsorção do rebordo residual como uma doença crônica progressiva irreversível, desagradável e, provavelmente, de origem multifatorial. Observaram, também, uma pequena correlação dessa doença com o sexo do paciente (menor em homens), idade, tempo pós-extração dental, tempo de uso diário da prótese, distância interoclusal (levemente maior quanto maior a distância) e coincidência de oclusão cêntrica com relação cêntrica.
O sucesso da PPREL, segundo Boero e Forbes (1972), depende do conhecimento do cirurgião-dentista sobre as cargas que vão ser aplicadas no local da prótese e os meios de controlá-la, buscando um equilíbrio de forças entre o dente e os tecidos moles.
Cecconi, Asgar e Dootz (1972) relataram que o movimento da sela de uma PPR de extremidade livre, durante a função, contribui para gerar torque nos dentes suportes. Quatro fatores devem ser levados em consideração no movimento de uma PPR de extremidade livre: a direção da carga, o tipo de carga, o ângulo do rebordo residual e a adaptação da sela.
A fibromucosa não é um tecido elástico, devido a ausência de fibras elásticas, observou Nally (1973). O comportamento da mucosa gengival é por natureza viscoelástico, o que significa que a deformação varia de acordo com o
tempo e a carga. Por esta razão, moldagens realizadas logo após a remoção de próteses são totalmente diferentes daquela moldagem realizada horas após a remoção do aparelho. A espessura total da fibromucosa é mais fina sob próteses bem adaptadas e mais larga em próteses mal adaptadas. A fibromucosa se apresenta mais queratinizada com o uso de próteses, segundo o autor.
Os fatores sistêmicos e locais contribuem para a remodelação óssea, conforme afirmaram Beerstecher e Bell (1974). Entre os fatores locais, a pressão é de grande significado. Quando uma pressão excessiva interfere na circulação sanguínea da mucosa e do osso alveolar, os osteócitos não suprem suficientemente a região de oxigênio. Entretanto, o ciclo da pentose ou a alteração de fosfogluconato em metabolismo de carboidratos produz oxigênio para uma extensão limitada. Todavia, alguns ácidos são também produzidos como resultado dessas reações metabólicas: um deles é o ácido cítrico, que induz o cálcio a se dissolver e ser mobilizado. Deste modo, o processo de descalcificação ocorre sobre a superfície óssea. Quando esse processo é contínuo, há perda de osso, que inicialmente é reversível, tornando-se posteriormente irreversível, em função desse mecanismo fisiológico.
Em nenhuma outra fase da Odontologia, segundo Miller (1975), a necessidade de planejamento prudente e inteligente é tão vital para um resultado com sucesso como é na prática da PPR, principalmente em casos de extremo livre.
Pietrokovski (1975) observou que o osso residual passa por mudanças morfológicas após a extração do dente e atinge um estado de estabilidade em 8 a 10 semanas. Após esse período, o processo de remodelação não pára completamente. A morfologia do rebordo residual pode ser marcada por fatores como o desgaste das
próteses, hábitos mastigatórios e/ou problemas sistêmicos, devido à reabsorção e aposição do osso de suporte. O autor estudou, por meio de macroscopia e radiologia, crânios humanos de 129 adultos que perderam os dentes. Pôde constatar que o osso do rebordo residual pode ser considerado, na sua essência, de densidade intermediária, isto é, está situado entre o tipo trabecular da parte interna da mandíbula e cortical da parte externa da mandíbula. O autor relata ainda que, quando as forças oclusais são transmitidas por meio das bases da PPR, o osso abaixo da base responde com pressão ou tração, de diferentes formas e velocidade, de acordo com a estrutura interna do próprio osso. Teoricamente, o osso trabecular deveria reabsorver mais fácil e rapidamente do que o osso cortical.
Hindels (1957) afirmou que as cargas que são recebidas pelos dentes artificiais, durante a mastigação em uma PPREL, são transmitidas pela base da prótese e pelas várias partes do grampo que está em contato com as estruturas anatômicas. O resultado, segundo o autor, aponta para dois tipos de tensões: 1) resistência à carga inalterada: quando as cargas mastigatórias transmitidas pela PPR às estruturas de suporte têm a mesma direção da resistência; 2) resistência à carga alterada: as cargas são alteradas na magnitude e direção dos contatos estabelecidos entre as diferentes partes da prótese e das estruturas anatômicas. O autor observa, ainda, que uma distribuição igual de carga mastigatória entre dentes e rebordo alveolar não é possível, a menos que os descansos oclusais tenham sido eliminados como ponto de fulcro, sobre o qual a base da prótese rotaciona durante a função.
Maxfield, Nicholls e Smith (1979) realizaram um estudo com duas pacientes mulheres, utilizando PPR inferior com extremidade livre bilateral e antagonista
prótese total. Foram inseridos medidores para avaliar as forças aplicadas nos dentes suportes. Os autores concluíram que a adaptação da sela no rebordo residual é um excelente meio para prover o máximo de suporte, aumentando o conforto para o paciente e diminuindo as forças sobre os dentes suportes da PPR.
Três sistemas de grampos foram avaliados por Tebrock et al. (1979). Cinco pacientes participaram desse estudo, e mensurações da mobilidade dos dentes suportes foram realizadas. Os dados obtidos foram comparados com estudos de referência, estabelecidos previamente e analisados estatisticamente. Os achados sugeriram que: 1) não houve diferenças na mobilidade dentária do dente suporte durante o período de teste de quatro semanas, nos três sistemas de grampos. O fator relevante pode ser a adaptação da sela sobre o rebordo residual, que fornece